一种适用于深海潜器的安全坐底装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及深海潜器坐底技术领域，特别是一种适用于深海潜器的安全坐底装置及方法。包括底板；内环，深海潜器位于内环的环形腔体内，内环的内圈与深海潜器固定连接，内环的外圈与齿形轴啮合传动；外环，位于内环的外侧，且与内环同轴设置，外环和内环之间的间隙内设有数个齿形轴，齿形轴与外环连接，外环的底部与底板固定连接；数个设置在底板下方的定位锥；探测杆，定位锥通过探测杆与底板连接；容压舱，固定在底板上，通过溢流口与设置在底板底部表面的凹形开口连通。其能够识别并判断海床类型，有效地防止深海潜器倾覆，深海潜器坐底后仍然能够安全脱离沉积物层。够安全脱离沉积物层。够安全脱离沉积物层。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于深海潜器的安全坐底装置及方法


[0001]本专利技术涉及深海潜器坐底
，特别是一种适用于深海潜器的安全坐底装置及方法。

技术介绍

[0002]载人潜水器是指具有水下观察和作业能力的潜水装置。用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞、救生等任务，并可作为潜水人员水下活动的作业基地，它可以完成多种复杂任务，包括通过摄像、照相对海底资源进行勘查、执行水下设备定点布放、海底电缆和管道检测等。载人潜水器，特别是深海载人潜水器，是海洋开发的前沿与制高点之一，其水平可以体现出一个国家材料、控制、海洋学等领域的综合科技实力。
[0003]多数场景任务情况下潜器需要在海床上坐底执行任务，海底海床分软、硬两种状态。对于硬质的海床地质条件，只需要在潜器底部设置合理的坐底机构，保证潜器在坐底下降过程中不会发生碰撞造成潜器损伤即可。但是对于软质的并且厚度比较大的沉积层地质环境，潜器在这样的地层结构上坐底会出现“陷入”状况，由于潜器自身加上压载物的重量非常大，一旦出现“侧翻陷入”后果非常严重，这种状况极有可能造成压载物(一般压载物是挂载在潜器底部两侧)和压载脱离机构被掩埋，潜器压载脱离装置无法实现正常脱离，陷入绝境，在水深超过2000米的深海实施救援其难度非常大。
[0004]目前尽管有坐底装置的防护，但是据资料调研发现，无论是从专利技术还是从实际使用状况来看，现有的潜器坐底装置还无法应对较厚的软质的沉积泥层。现有的坐底装置仅解决的是与海床碰撞、地形不平造成的力冲击等问题，聚焦在力冲击过程对内部器件装置的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种适用于深海潜器的安全坐底装置及方法，其能够识别并判断海床类型，有效地防止深海潜器倾覆，深海潜器坐底后仍然能够安全脱离沉积物层。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种适用于深海潜器的安全坐底装置，包括底板，其中，还包括：
[0007]内环，深海潜器位于内环的环形腔体内，内环的内圈与深海潜器固定连接，内环的外圈与齿形轴啮合传动；
[0008]外环，位于内环的外侧，且与内环同轴设置，外环和内环之间的间隙内设有数个齿形轴，齿形轴与外环连接，外环的底部与底板固定连接；
[0009]数个设置在底板下方的定位锥；
[0010]探测杆，定位锥通过探测杆与底板连接；
[0011]容压舱，固定在底板上，通过溢流口与设置在底板底部表面的凹形开口连通。
[0012]本专利技术中，所述齿形轴的中心固定有转轴，转轴的两端分别与固定板转动连接，固
定板与外环固定连接。
[0013]所述内环的内圈通过数个支撑杆与深海潜器的外表面固定连接，支撑杆沿内环的周向间隔设置。
[0014]所述内环外圈的环形表面呈齿状，齿形轴的内部封装有低速大扭矩电机，低速大扭矩电机带动齿形轴转动，齿形轴与内环外圈的外齿之间啮合传动。
[0015]所述深海潜器的底部设有潜器底座，潜器底座通过固定销与压载铅块连接；
[0016]所述固定销的内端与深海潜器的液压机构连接，固定销的外端固定有挡块，压载铅块挂接在固定销的销杆上，挡块位于压载铅块的外侧。
[0017]所述探测杆包括由上至下依次设置的第一节杆、第二节杆和第三节杆，第二节杆滑动设置在第一节杆内，第三节杆滑动设置在第二节杆内；
[0018]定位锥通过第一节杆与底板固定连接；
[0019]第三节杆的底部设有压力传感器，第三节杆的下部设有第四含水量传感器，第三节杆的中部由上至下均匀分布有第一含水量传感器、第二含水量传感器和第三含水量传感器。
[0020]所述底板的中部设有凹形开口，凹形开口的顶部中心设有溢流口。
[0021]本专利技术中还包括一种利用权利要求1
‑
7任一适用于深海潜器的安全坐底装置实现深海潜器坐底的方法，其中，包括以下步骤：
[0022]S1、判断坐底区域的地质条件是否适合坐底；
[0023]S2、当深海潜器必须在软质沉积物层坐底时，保证深海潜器在竖直方向垂直坐底；当软质沉积物层的地质环境差异大，导致深海潜器坐底产生倾斜时，调整深海潜器的姿态和重心位置，防止深海潜器产生倾覆。
[0024]上述骤S1中，数个探测杆插入沉积物层内，根据探测杆反馈的深度数据、力传感数据和含水量传感数据，判断坐底区域是软质海底海床，还是硬质海底海床，从而决定深海潜器是否坐底：
[0025]如果数个探测杆探测得到的深度数据、力传感数据和含水量传感器数据一致，此时适合深海潜器坐底；当上述同类数据之间不一致时，则说明当前深海潜器所述的海底海床区域地质条件复杂，不适于坐底。
[0026]上述步骤S2中，当深海潜器坐底过程中产生倾斜时，低速大扭矩电机动作，带动齿形轴转动，通过齿形轴与内齿外圈的外齿之间的啮合传动，使与内齿带动与其固定连接的深海潜器转动，使深海潜器的重心位置产生变化，对深海潜器的姿态进行调整，防止深海潜器产生倾覆；
[0027]坐底工作结束后，深海潜器的液压机构将固定销抽回，当固定销的销杆被完全抽回时，挂接在销杆上的压载铅块自动掉落，实现压载铅块的自动卸载；
[0028]与此同时，容压舱内的高压流体自动流出，配合深海潜器的向上推力，实现深海潜器脱离沉积物层。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030](1)通过该装置，能够识别并判断海床类型，评估海床类型是硬质海底海床，还是软质海底海床，并测得沉积泥层的安全深度；
[0031](2)通过本申请可以实现深海潜器在软质的海床沉积泥层安全坐底，并且当深海
潜器在坐底后倾斜时，可以有效地防止深海潜器倾覆；并且当该深海潜器坐底完成工作后，该装置仍能够有效脱离沉积物层。
附图说明
[0032]图1是该装置的立体结构示意图；
[0033]图2是该装置的左视结构示意图；
[0034]图3是传动齿轮处的结构示意图；
[0035]图4是传动齿轮与固定块连接处的结构示意图；
[0036]图5是容压舱的局部结构示意图；
[0037]图6是定位锥的局部结构示意图；
[0038]图7是探测杆的局部结构示意图；
[0039]图8是底板底部表面的局部结构示意图。
[0040]图中：1外环；2支撑杆；4探测杆；5固定销；6定位锥；7压载铅块；8内环；10底板；12固定板；13底座；14第一含水量传感器；15第二含水量传感器；16第三含水量传感器；17第四含水量传感器；18压力传感器；19第三节杆；20第二节杆；21第一节杆；22溢流口；23凹形开口；24转轴；25齿形轴；26深海潜器；27容压舱；28弧形凹槽；29倒伞形弧面。
具体实施方式
[0041]为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0042]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于深海潜器的安全坐底装置，包括底板，其特征在于，还包括内环，深海潜器位于内环的环形腔体内，内环的内圈与深海潜器固定连接，内环的外圈与齿形轴啮合传动；外环，位于内环的外侧，且与内环同轴设置，外环和内环之间的间隙内设有数个齿形轴，齿形轴与外环连接，外环的底部与底板固定连接；数个设置在底板下方的定位锥；探测杆，定位锥通过探测杆与底板连接；容压舱，固定在底板上，通过溢流口与设置在底板底部表面的凹形开口连通。2.根据权利要求1所述的一种适用于深海潜器的安全坐底装置，其特征在于，所述齿形轴的中心固定有转轴，转轴的两端分别与固定板转动连接，固定板与外环固定连接。3.根据权利要求1所述的一种适用于深海潜器的安全坐底装置，其特征在于，所述内环的内圈通过数个支撑杆与深海潜器的外表面固定连接，支撑杆沿内环的周向间隔设置。4.根据权利要求2所述的一种适用于深海潜器的安全坐底装置，其特征在于，所述内环外圈的环形表面呈齿状，齿形轴的内部封装有低速大扭矩电机，低速大扭矩电机带动齿形轴转动，齿形轴与内环外圈的外齿之间啮合传动。5.根据权利要求1所述的一种适用于深海潜器的安全坐底装置，其特征在于，所述深海潜器的底部设有潜器底座，潜器底座通过固定销与压载铅块连接；所述固定销的内端与深海潜器的液压机构连接，固定销的外端固定有挡块，压载铅块挂接在固定销的销杆上，挡块位于压载铅块的外侧。6.根据权利要求1所述的一种适用于深海潜器的安全坐底装置，其特征在于，所述探测杆包括由上至下依次设置的第一节杆、第二节杆和第三节杆，第二节杆滑动设置在第一节杆内，第三节杆滑动设置在第二节杆内；定位锥通过第一节杆与底板固定连接；第三节杆的底部设有压力传感器，第三节杆的下部设有第四含水量传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴刚，尉建功，朱家正，陈炜，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：